21世纪是知识爆炸时代,工业时代的人才标准已经不能适应当前的社会发展,国家的竞争力主要取决于具备“21世纪核心素养”的创新人才。国务院办公厅发布的《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》,着重强调培养学生的创新思维和实践能力。目前高中信息技术课程教学注重对学生知识、技能以及情感目标的培养,一定程度上忽略了学生更高层次的思维发展以及知识的迁移应用。高中信息技术课程改革不仅从内容方面需要相关理念的指导、技能层面需要路径的指引、思维层面更加需要思想的引领。新的高中信息技术课程标准指出要加强对学生创新设计思维以及核心素养的培养,通过对学生设计思维能力、问题解决能力培养的相关研究,为高中信息技术课程的教学提供了新思路与新方法。本文采用文献研究法,梳理并分析相关文献,提出在高中信息技术课程教学中如何提升学生的创新设计思维能力问题,通过构建设计思维的新框架模型,采用行动研究法,运用在教学设计中,通过教学实践改善教学;利用问卷调查法以及准实验研究法验证设计思维模型在高中信息技术课程中的可行性及有效性。本研究在前人构造的设计思维模型基础上构建出探索问题阶段、构思想法阶段、问题解决阶段和评价反馈阶段的思维新模型,结合高中信息技术课程教学应用此模型,按需求分析、目标用户分析、干系人分析、竞品分析以及情景分析设计流程,改变教学内容的设计与课堂教学组织形式,转变学生解决问题的思考方式,有效提高学生的学习效率,并在一定程度上提升学生的创新能力以及设计思维能力,增强学生团队协作、沟通技能和自信心。